论文部分内容阅读
Suzuki偶联与Heck偶联反应作为有机化学中碳-碳键成键的重要方法,在药物复杂分子合成与天然产物全合成中占有重要的地位。因此,关于Suzuki偶联与Heck偶联反应的研究在国内外一直是研究的热点。多年来,化学家们针对Suzuki偶联与Heck偶联反应的研究主要集中在底物的扩展、催化剂的研发、反应条件与试剂的选取、反应的环境友好化等,并取得了许多重大的突破。与此同时,与Suzuki偶联及Heck偶联相关的理论计算也取得了很多成果,科研人员已经以计算机模拟为手段对偶联反应机理的设想进行了印证,并提出了更为有效、合理的反应路径,这对Suzuki偶联与Heck偶联反应的进一步研究奠定了理论基础。本文通过应用Gaussian98程序,使用密度泛函理论(Density Functional Theory,简称DFT)并在B3LYP/6-311G*的水平上分别对氯代芳香烃体系、氟硼化芳香重氮盐体系的Suzuki偶联及氟硼化芳香重氮盐体系的Heck偶联进行了底物分子构型优化、反应热力学频率分析的研究。本文研究工作分为两部分。首先,通过Hatree-Fock函数在HF/3-21G水平上对底物和产物的构型进行了初步的优化,在此基础上通过密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上对分子的微观结构进一步优化,并在HF/STO-3G.POP=(Regular,Bonding,CHelp)的水平上对分子中原子净电荷特征分布及轨道能级分布进行了研究。同时通过布居数分析(Population,简称POP)在电荷特征分布和轨道能级分布两方面对反应机理的可能性进行了验证。其次,使用密度泛函理论在B3LYP/6-311G*水平上通过对反应物与产物的频率分析得到反应的△rH、△rG,从而进一步在热力学上对反应的反应性进行了研究。利用密度泛函理论对Suzuki偶联与Heck偶联反应的研究成果的重要的意义在于通过理论计算对相关实验做出指导,本文的研究工作同时对今后其他类型的有机化学反应的反应性的研究提供可借鉴并丰富的经验,具有比较重要的参考价值。